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2018造价工程师《土建计量》:地下水常见的问题

2018-09-02 17:35:00 阅读:(南宁宏博教育

地下水常见的问题

地下水最常见的问题全要是对岩体的软化、侵蚀和静水压力、动水压力作用及其渗透破坏等。

(一)地下水对土体和岩体的软化

地下水使土体尤其是非黏性土软化,降低强度、刚度和承载能力。

有侵蚀性的地下水使岩石发生化学变化,也可能导致岩石的强度降低,尤其是地下水使结构面的粘结力C   降低和摩擦角φ减小,使结构面的抗剪强度降低,造成岩体的承载力和稳定性下降。

(二)地下水位下降引起软土地基沉降

一般在沿海软土层中进行基础施工时.需要人工降低地下水位。若降水措施不当,轻者造成邻近建筑物或地下管线的不均匀沉降,重者使建筑物基础下的土体颗粒流失,甚至掏空.导致建筑物开裂,进而危及安全使用。

此外,还应注意抽水环节。如果抽水井滤网和砂滤层的设计不合理或施工质量差,那么抽水时会将软土层中的黏粒、粉粒、细砂等细小土颗粒随同地下水一起带出地面,使周围地面土层很快产生不均匀沉降,造成地面建筑物和地下管线不同程度的损坏。井管埋设完成开始抽水时.井内水位下降,井外含水层中的地下水不断流向滤管,经过一段时间后,在井周围形成漏斗状的弯曲水面—降水漏斗。在这一降水漏斗范围内的软土层会发生渗透固结而造成地基土沉降。而且,由于土层的不均匀性和边界条件的复杂性,降水漏斗往往是不对称的,因而使周围建筑物或地下管线产生不均匀沉降,甚至开裂。

(三)动水压力产生流砂和潜蚀

流砂是一种不良的工程地质现象。在建筑物深基础工程和地下建筑工程的施下中遇到的流砂现象,按其严重程度可分下列三种:

轻微流砂,当基坑围护桩排的间隙处隔水措施不当或施工质量欠缺时,或当地下连续墙接头的施工质量不佳时,有些细小的土颗粒会随着地下水渗漏一起穿过缝隙而流入基坑,增加坑底的泥泞程度;

中等流砂,在基坑底部,尤其是靠近围护桩墙的地方,常会出现一堆粉细砂缓缓冒起,仔细观察,可以看到粉细砂堆中形成许多小小的排水沟,冒出的水夹带着细小土粒在慢慢地流动;

严重流砂,基坑开挖时如发生上述现象而仍然继续往下开挖,流砂的冒出速度会迅速增加,有时会像开水初沸时的翻泡,此时基坑底部称为流动状态,给施工带来极大困难,甚至影响邻近建筑物的安全。如果在沉井施工中产生严重流砂,那么沉井就突然下沉,无法用人力控制,以致沉井发生倾斜,甚至发生重大事故。

如果地下水渗流产生的动水压力小于土颗粒的有效重度,即渗流水力坡度小于临界水力坡度,虽然不会发生流砂现象,但是土中细小颗粒仍有可能穿过粗颗粒之间的孔隙被渗流携带而走。时间长了,将在土层中形成管状空洞,使土体结构破坏,强度降低,压缩性增加,这种现象称之为机械潜蚀。

(四)地下水的浮托作用

当建筑物基础底面位于地下水位以下时,地下水对基础底面产生静水压力,即产生浮托力。如果基础位于粉土、砂土、碎石土和节理裂隙发育的岩石地基上,则按地下水位100%计算浮托力;如果基础位于节理裂隙不发育的岩石地基上,则按地下水位50%计算浮托力;如果基础位于黏性土地基上,其浮托力较难确切地确定,应结合地区的实际经验考虑。

(五)承压水对基坑的作用

γM=γwH

式中γ、γw——分别为黏性上的重度和地下水的重度;

H——相对于含水层顶板的承压水头值;

M——基坑开挖后黏性土层的厚度。

(六)地下水对钢筋混凝土的腐蚀

地下水对混凝土建筑物的腐蚀是一项复杂的物理化学过程,在一定的工程地质与水文地质条件下,对建筑材料的耐久性影响很大。


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